Was verstehen Schüler*innen unter Klimawandel und welche Bedeutung hat dies für den Unterricht

Was verstehen Schüler*innen unter

Klimawandel und welche Bedeutung hat dies für den Unterricht

Bernadette Führer

Zusammenfassung

Die „Grüne Pädagogik“ bzw. das Modell des „Conceptual Change“ bieten Möglichkeiten Schülervorstellungen im Rahmen des Unterrichts zu rekon- struieren, aber auch bewusst und geleitet durch naturwissenschaftliche Erkenntnisse diese zu dekonstruieren. Das Interesse von Schüler*innen, sich mit naturwissenschaftlichen Themen auseinanderzusetzen zu steigern, stellt Lehrpersonen vor schwierige Herausforderungen. Speziell beim Kli- mawandel ist ein Verständnis ökologischer Zusammenhänge notwendig.

Fehlt dies, kann das die Entstehung von fehlerhaften Schülervorstellungen hinsichtlich naturwissenschaftlicher Prozesse zur Folge haben. Das Vor- wissen des Individuums spielt eine wesentliche Rolle dabei, inwiefern an vorhandenes Wissen angeknüpft, bzw. neues Wissen konstruiert werden kann.

Durch den schüler*innenzentrierten Unterricht kann die “Grüne Pädagogik”

einen wesentlichen Beitrag dazu leisten.

Schlüsselwörter

Grüne Pädagogik, Conceptual Change, Klimawandel, Schülervorstellun- gen, Präkonzepte, Konstruktivismus

Dieser Beitrag wird Sie interessieren, wenn...

 Sie Schülervorstellungen zum Thema Klimawandel kennenlernen möchten

 Sie Möglichkeiten zum Umgang mit Schülervorstellungen für Unter- richt und Beratung in Erfahrung bringen möchten

 Sie sich gefragt haben, welche Rolle Grüne Pädagogik dabei spie- len kann

1 Nachhaltige Informationsweitergabe

Wie und vor allem warum nehmen wir bestimmte Informationen auf und andere nicht? Welche Faktoren beeinflussen eine „nachhaltige“ Weitergabe und Verwertung von Informationen? Welche Vorstellungen entstehen da- bei? Diese Fragen können anhand des didaktischen Konzepts der „Grünen Pädagogik“ entschlüsselt werden. Diese Thematik spielt nicht nur in der Beratung, sondern vorwiegend im Unterricht eine Rolle. Was müssen Lehr- personen beachten, damit Informationen oder Wissen von Lernenden adä- quat verarbeitet werden können? Dieser Verarbeitungsprozess wird von diversen Faktoren wie persönliches Interesse am Themengebiet, individuel- les Vorwissen beziehungsweise bestimmte bereits verankerte Vorstellun- gen beeinflusst.

Die Grüne Pädagogik bedient sich dabei didaktischer Werkzeuge, die vor allem Lernende dazu bewegen, sich mit einem Thema intensiv auseinan- derzusetzen und damit am Unterricht aktiv zu partizipieren (Forstner- Ebhart, 2012). Die Wichtigkeit von kognitiven Fähigkeiten und der Fähigkeit des vernetzten Denkens zeigt sich speziell bei komplexen Themenberei- chen. Als Beispiel kann hier der Kohlenstoffkreislauf mit all seinen Reakti- onsabläufen genannt werden (Niebert, 2008). Unter anderem betonen Fi- scher (1998) und Bord et al. (2000) die Wichtigkeit, als Individuum ein grundlegendes Wissen über Naturwissenschaften und Technik zu besitzen,

um Entscheidungen, die dem Klima als auch den Individuen zuträglich sind, bewusst treffen zu können (Fischer, 1998; Bord et al., 2000; UNCED, 1992). Das Verständnis von Naturwissenschaft kann demnach als Kompe- tenz bzw. als kognitive Fähigkeit bezeichnet werden (Urhahne et al., 2008).

2 Climate Change & Conceptual Change im Unterricht

2.1 Lernende und ihre individuellen Vorstellungen

Um den Hintergrund eines Lernprozesses zu ergründen, kann das kon- struktivistische Lehr-Lern-Modell herangezogen werden. Bei Betrachtung dieses Modells wird das “Lernen” als aktiver und zielgerichteter Prozess dargestellt (Riemeier, 2007; Bliss, 1996). Aufbauend auf die konstruktivisti- sche Lehr-Lern-Theorie kann durch die Theorie des sogenannten „Concep- tual Change“, eine Veränderung einer bestimmten Ansicht erzielt werden, wenn die Lernenden eine aktive Auseinandersetzung mit deren vorunter- richtlichen, lebensweltlichen Vorstellungen und den anzueignenden wis- senschaftlichen Informationen fokussieren (Kattmann, 2007). Das Vorwis- sen des Individuums spielt im Unterrichtsprozess dahingehend eine wichti- ge Rolle, als es zur Konstruktion von Schülervorstellungen einen großen Einfluss nimmt (Riemeier, 2007). Der Begriff “Schülervorstellung” bezeich- net dabei jenes Denkkonstrukt, welches nicht tatsächlichen Vorgängen der

Naturwissenschaft entsprechen muss, sondern oftmals vereinfachte oder fehlerhafte Darstellungen des Denkenden sind (Petermann et al., 2008;

Hammann et al., 2014; Kattmann, 2015).

Beispielsweise werden Prozesse wie der Treibhauseffekt, der eine große Rolle in der globalen Erwärmung spielt, häufig mit dem Ozonloch in Ver- bindung gebracht. Niebert (2010) untersuchte bestimmte Schülervorstel- lungen zum Thema Klimawandel und kam zum Schluss, dass weitgehend Unterscheidungsschwierigkeiten zwischen dem Treibhauseffekt und dem Ozonloch-Modell bestanden. Als mögliche Unterrichtsansätze zur sichtba- ren Steigerung der Lernwirksamkeit von Schüler*innen schlägt Niebert un- ter anderem die Arbeit mit Modellen und Grafiken (vgl. Abb. 3) im Unterricht vor, wobei die Lehrperson moderierend die intensive Auseinandersetzung begleitet (Niebert, 2010).

„Wir haben ja eigentlich oben die Ozonschicht, die ja immer mehr oder

weniger diese gefährlichen Dinge abgehalten hat. Und durch diese ganzen Löcher (…) - es ist eher, dass

dieser CO2-Ausstoß quasi das ja verschlechtert, die Ozonschicht (...).“

Schüler, 10.

Schulstufe

Quelle:

Aufnahme Autorin

2.1

Conceptual Change

- die Blickrichtung ändern

Wie können Schülervorstellungen nun erkannt beziehungsweise erweitert oder richtiggestellt werden?

Der Ansatz des „Conceptual Change“ ist aufgebaut auf der konstruktivisti- schen Lehr-Lern-Theorie, bei welcher Lernende an Informationen neuer fachwissenschaftlicher Vorstellungen anknüpfen können und dabei eine ursprüngliche lebensweltliche Vorstellung revidieren. Dieser Prozess wird als “Akkommodation von Wissen” bezeichnet. Unter “Conceptual Growth” versteht man hingegen eine „Assimilation“, welche die Aufnahme von zu- sätzlichen Informationen bezeichnet (Krüger, 2007; Forstner-Ebhart, 2018).

Ziel dabei ist es laut Krüger (2007), den Lernenden zu verdeutlichen, dass wissenschaftliche Erklärungen notwendig sind, um zufriedenstellende und nachvollziehbare Resultate im Denken und Handeln zu generieren. Dabei spielt der Ursprung und die Entwicklung individueller Vorstellungen zu be- stimmten Themen eine wesentliche Rolle (Krüger, 2007; Forstner-Ebhart, 2018).

Um den Blick der Lernenden zu schärfen bzw. ihre Perspektive zu ändern, bietet die Grüne Pädagogik effektive Werkzeuge zur Bearbeitung von kont- roversen Themen wie beispielsweise dem Klimawandel. Die didaktische Spirale der Grünen Pädagogik zeigt die Lernschritte, welche essenzielle Elemente zur aktiven Partizipation von Lernenden skizzieren und diese zum Überdenken der individuellen Vorstellungen einladen („Conceptual reconstruction“). Diese Elemente der Intervention sowie der Dekonstruktion

können nicht nur Offenlegungsprozesse von Schülervorstellungen anregen, sondern auch aktiv zur Erweiterung oder Berichtigung dieser beitragen.

2.2 Schülervorstellungen von Klimawandel

Im Zuge einer Bachelorarbeit an der Hochschule für Agrar- und Umweltpäda- gogik wurden mittels einer qualitativen

Abb. 2: Schülervorstellung zum Treibhauseffekt.

Abb. 1: Schematische Darstellung von Conceptual Growth, Reconstruction und Change

„…, dass halt die Sonnen- einstrahlung da irgendwo reinkommt und nicht mehr rauskommt und, dass sich die Erde dann auch im Gan-

zen erwärmt.“

Schülerin, 10. Schulstu-

fe

Quelle:

Aufnahme Autorin

Analyse von leitfadengestützten Interviews Vorstellungen von Lernenden der 9. und 10. Schulstufe in einer Handelsakademie zum Thema Klima- wandel erhoben. Die oben zitierte Aussage eines Schülers der 10. Schul- stufe spiegelt die in wissenschaftlichen Studien bestätigten Erkenntnisse zu Schülervorstellungen im Bereich Klimawandel wider. Wie unter anderem auch Niebert (2010) schon feststellte, wird der Treibhauseffekt von Lernen- den oftmals mit dem Ozonloch verknüpft, obwohl dies zwei abzugrenzende Prozesse sind. Die Ozonschicht wird häufig als eine Art Trennschicht an- gesehen, durch deren Löcher verstärkt Sonneneinstrahlung leichter auf die Erde eindringen kann. Durch die Ansammlung von Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre (ebenfalls als Schicht) könne die Wärme dann nicht mehr hinaus. Hier wird zusätzlich die Vorstellung einer Trennschicht, die die Strahlung auf der Erde sozusagen gefangen hält zum Hindernis für fachliches Lernen (vgl. Abb. 2 und 3).

Abb. 3: Grafik zum Treibhauseffekt, wie sie in zahlreichen Lernmaterialien des Biologieunterreichts vorkommt. Treibhausgase stellen hier fehlerhafterweise eine

Art Trennschicht dar. (Quelle: http://wissensplattform-schueler.de/treibhauseffekt/, abgerufen am: 27.06.2020)

Prinzip des Treibhauseffekts: Die Tatsache, dass die Lichtstrahlung der Sonne beim Auftreffen auf die Erdoberfläche in Wärmestrahlung umgewandelt wird, fehlt den Lernenden hier als Anknüpfungspunkt. Die Unterscheidung zwischen Licht- und Wärmestrahlung ist essenziell, da Treibhausgase wie CO2 für Lichtstrahlung der Sonne durchlässig sind, für die umgewandelte Wärmestrahlung jedoch un- durchlässig sind. Dadurch können CO2-Moleküle Wärme aufnehmen und somit in die umgebende Luft abgeben (Kattmann, 2015).

Im Zuge der Erhebung der Schülervorstellungen im Rahmen der Bachelor- arbeit wurde sichtbar, dass Lernende oftmals auf Detailfragen verunsichert oder nur in Bruchteilen antworteten. Es kristallisierte sich heraus, dass zwar fachbezogenes Wissen präsent war, jedoch die Diskussion über De- tails und Zusammenhänge naturwissenschaftlicher Prozesse, Wissenslü- cken bzw. das fehlende Verständnis zum Vorschein brachte.

Es stellt sich nun abermals die Frage, inwiefern die Wissensherkunft eine prägende Rolle spielt. Aus der Arbeit wurde deutlich erkennbar, dass Ler- nende dazu neigen, Informationen aus verschiedenen Quellen zu kombi- nieren und ihre eigenen Vorstellungen zu bilden. Durch Gelerntes in der Schule, Gespräche mit Familienmitgliedern, Freund*innen und Kolleg*innen oder Bildern in den Medien entstehen somit Denkkonstrukte aus persönli- chen Vorstellungen.

„(…) ich bin auch bei einem Fußball- verein dabei, wenn sie da drüber reden, schnapp‘ ich das irgendwie auf

und merk mir das, das merk ich mir einfach leichter und im Endeffekt kombiniere ich das dann alles und

hoffe doch, dass es richtig ist.“

Schüler, 10.

Quelle:

Aufnahme

Um einen Wandel im Unterricht zu erzielen, um Anknüpfungspunkte bzw.

Hot Spots zu schaffen, durch die Lernende ins Boot geholt und zu kriti- schem und systemischem Denken angeregt werden können, sind Ansätze für einen nachhaltigen Lernprozess im Sinne der Grüne Pädagogik gefragt.

Durch einen Conceptual Change können Schüler*innen lernen, bestimmte Informationen zu sortieren, Ansätze aus deren individuellen Lebenswelt zu überdenken und zu hinterfragen. Ziel ist es also, dass Lernende „Klima- wandel“ nicht nur als Begriff oder Floskel wahrnehmen, sondern dazu Fra- gen, Erkenntnisse und Geschichten in ihren Köpfen entstehen lassen.

Gesamtheitlich betrachtet sollen pädagogische Konzepte durch Elemente der Grünen Pädagogik erweitert werden, um eine mehrperspektivische und nachhaltige Betrachtung von kontroversen naturwissenschaftlichen The- men im Unterricht zu ermöglichen. Im Fokus stehen dabei das erhöhte Selbstwirksamkeitserleben der Lernenden sowie die Fähigkeit der Lernbe-

gleiter*innen, individuell erfolgreiche Aneignungslogiken der Lernenden erkennen zu können (Arnold, 2012).

„In der Schule sollte das viel mehr behan- delt werden, weil bei den Älteren, die haben ihre Meinung schon sehr stark gebildet, da kann man nicht mehr viel ändern. Weil die Jungen sind noch (…), die kann man noch „biegen“ unter Anführungs- zeichen. Dass man denen sagt: `He, das ist nicht gut´.“

Schülerin, 9.

Schulstufe

Quelle:

Aufnahme Autorin

4 Literaturverzeichnis

Arnold, R. (2012). Ermöglichungsdidaktik–die notwendige Rahmung einer nachhaltigen Kompetenzreifung. Berufsbildung in Wissenschaft und Praxis, 2, 45-48.

Bliss, J. (1996). Piaget und Vygotsky: Ihre Bedeutung für das Lehren und Lernen der Naturwissenschaften. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissen- schaften, 2(3), 3-16.

Bord, R.J., R. O'Connor et al. (2000): In what sense does the public need to understand global climate change? Public Understanding of Science 9, 205-218.

Fischer, H. E. (1998). Scientific Literacy und Physiklernen. Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, 4(2), 41-52.

Forstner-Ebhart, A. (2012): Zur Konzeptualisierung der „Grünen Pädagogik“ an der HAUP. (Manuskript) unter

https://www.agrarumweltpaedagogik.ac.at/cms/upload/pdf/HAUP_gruene_p aedagogik.pdf (abgerufen am: 30.10.2019).

Forstner-Ebhart, A. (2018). Lernen am Widerspruch – Conceptual reconstruction im Unterricht für nachhaltige Bildung. In Allabauer, K., Forstner-Ebhart, A., & Haselberger, W. (2016). Das Theoriefundament der

«Grünen Pädagogik». Grüne Pädagogik.

Forstner-Ebhart, A., Kraker N. & Schwetz, H. (Hrsg.). Masterarbeiten in pädagogischen Berufsfeldern. Pädagogischen Situationen theoriegeleitet begegnen (S. 34-45).

Hammann, M., & Asshoff, R. (2014). Schülervorstellungen im Biologieun- terricht. Klett-Verlag, Stuttgart.

Kattmann, U. (2015). Schüler besser verstehen: Alltagsvorstellungen im Biologieunterricht; zusätzliche Stichwörter zum Download. Aulis-Verlag.

Krüger, D. (2007): Die Conceptual-Change-Theorie. In: KRÜGER, D. & H.

VOGT (Hrsg.): Handbuch der Theorien biologiedidaktischer Forschung.

Springer, Berlin.

Niebert, K. (2008). Ich finde es gut, wenn es bei uns ein bisschen wärmer wird. Die Folgen der globalen Erwärmung in den Vorstellungen von Wis- senschaftlern und Lernern. In Dirk Krüger, Annette Upmeier zu Belzen, Tania Riemeier & Kai Niebert (Hrsg.), Erkenntnisweg Biologiedidaktik, 7, 22-36.

Niebert, K. (2010). Den Klimawandel verstehen. Eine didaktische Rekon- struktion der globalen Erwärmung. (1. Auflage). Oldenburg: Didaktisches Zentrum.

Petermann, K., Friedrich, J., & Oetken, M. (2008). „Das an Schülervorstel- lungen orientierte Unterrichtsverfahren”: Inhaltliche Auseinandersetzung mit Schülervorstellungen im naturwissenschaftlichen Unterricht. In CHEMKON:

Forum für Unterricht und Didaktik (Vol. 15, No. 3, pp. 110-118). Weinheim:

WILEY‐VCH.

Riemeier, T. (2007): Konstruktivistische Vorstellungen vom Lernen. In:

KRÜGER, D. & H. VOGT(Hrsg.): Handbuch der Theorien in der biologiedi- daktischen Forschung. Springer, Berlin.

UNCED (1992): Agenda 21. Paper presented on the UN Conference on Environment and Development. Rio de Janeirio, Brazil.

Urhahne, D., Kremer, K., & Mayer, J. (2008). Welches Verständnis haben Jugendliche von der Natur der Naturwissenschaften? Entwicklung und

erste Schritte zur Validierung eines Fragebogens. Unterrichtswissenschaft, 36(1), 71.

http://wissensplattform-schueler.de/treibhauseffekt/, abgerufen am:

27.06.2020

Autor*in

Dipl.-Ing.ⁱⁿ Bernadette Führer

OFI, Österreichisches Forschungs- institut für Chemie und Technik 1030 Wien

Studierende an der HAUP (AUP60); BOKU-Absolventin Bernadette.fuehrer@ofi.at

www.ofi.at